در پژوهش حاضر ، اثر پارامترهای عملیات اکسیژن خورانی نفوذی بر روی الگوی شکست خستگی آلیاژTi -۴Al-۲V بررسی شد .بدین منظور نمونه های خستگی در دماهای ۶۵۰ ،۶۰۰، ۶۵۰و ۷۰۰ درجه سانتیگراد در بازه زمانی ۱ الی ۷ ساعت اکسید شدند .زمان اکسیداسیون نمونه ها به صورت گام های ۱ ساعتی تعیین گردید .سپس نمونه ها در کوره خلاء در دمای ۸۵۰ و تحت دو خلاء متفاوت۱۰-۵torr و ۱۰-۶torr آنیل شدند. در گام اول به منظور تعیین تاثیر میزان خلاء، نمونه های اکسید شده به مدت ۲ ساعت در خلاء متوسط بمدت ۷ ، ۱۴ و ۲۱ ساعت آنیل شدند. سپس بر اساس نتایج حاصل زمان آنیل در خلاء برابر ۷ ساعت انتخاب شده و تمامی نمونه ها تحت خلاء بالا آنیل شدند .به منظور بررسی سینتیک واکنش مابین اکسیژن و تیتانیم در مراحل اکسیداسیون حرارتی و آنیل در خلاء، از ترازویی با دقت mg ۰.۰۱ استفاده شد .نتایج نشان داد که سینتیک اکسیداسیون حرارتی در بازه دمایی مورد نظر از نوع پارابولیک می باشد .با استفاده از دستگاه ریز سختی سنجی تغییرات سختی در عمق نمونه ها اندازه گیری شد .نتایج نشان داد که می توان به عمق های سختی در حدود m۳۰۰ رسید .با استفاده از روش های زبری سنجی، تغییرات زبری سطوح بعد از اکسیداسیون حرارتی و آنیل در خلاء مورد بررسی قرار گرفت .تغییرات زبری سطح نشان داد که اکسیداسیون حرارتی در دماهای کمتر از۶۵۰ ، تاثیر چندانی بر روی کیفیت سطح ندارد ولی در دماهای بالاتر کیفیت سطحی بشدت تخریب میشود .همچنین در حین آنیل تحت خلاء متوسط زبری سطح بشدت افزایش می یابد .در حالی که تحت خلاء بالا این تغییرات چندان محسوس نبوده و بیشتر تابع زبری اولیه است .به کمک روش پراش سنجی اشعه ایکس، تغییرات فازی در سطح و داخل نمونهها مورد بررسی قرار گرفت .بر اساس الگوهای پراش و با کمک روش کوهن تغییرات پارامترهای شبکه در نمونه مورد بررسی قرار گرفت .نتایج نشان داد که با اعمال فرایند اکسیژن خورانی نفوذی حجم شبکه بشدت دچار انبساط می شود، که در نتیجه تنش های فشاری در زیرلایه ایجاد خواهند شد .حضور این تنش های فشاری با استفاده از روش پراش سنجی، روش ۲sin مورد بررسی قرار گرفت که موید حضور تنش فشاری در حدود MPa ۲۰۰ در نمونه ها بود .بعد از انجام بررسی های فوق بر اساس نتایج حاصل، یک سری از سیکل ها برای تهیه عملیات نمونه های خستگی انتخاب گردید .با اعمال این عملیات حد خستگی در بهترین حالت، بیش از ۱۲۵ برای نمونه های آنیل شده در خلاء بالا و ۸۵ برای نمونه های آنیل شده در خلاء متوسط بهبود یافت .بررسی های شکست نگاری انجام شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان دادکه الگوی شکست با اعمال اکسیژن خورانی نفوذی از حالت کلاسیک تغییر کرده و چندین منطقه جوانه زنی و جبهه رشد در سطح شکست ایجاد میگردد که بلافاصله بعداز منطقه نفوذی با رشد ناپایدار منجر به انهدام نهایی قطعه می شوند .همچنین با افزایش میزان خلاء، الگوی شکست از حالت خشن و رخ برگی با رشد ناپایدار به حالت نرم همراه با رشد پایدار در مراحل اولیه تبدیل می شود